автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка технологии нагрева слитков в камерной печи с целью энергоснабжения
Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии нагрева слитков в камерной печи с целью энергоснабжения"
Г1 о ил
1 3 ИЮН 1295
ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ
На правах рукописи
РАДЧЕНКО Юрий Николаевич
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА СЛИТКОВ В КАМЕРНОЙ ПЕЧИ С ЦЕЛЬЮ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Специальность 05.16.02. «Металлургия черных металлов»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Днепропетровск, 1995
Работа выполнена на кафедре теплотехники и' экологии металлургических; печей Государственной металлургической Академии Украины ' ' • _ -
Науч.-ыа руководитель - доктор технических наук, -
профессор Губивский В.И,
Официальные оппоненты - доктор технических наук,
»
4. профессор Ревун М.П.
- кандидат технически! наук, • доцент Булычев В.В.
Ведущее предприятие ; - комбинат "Запорожсталь"
им.С.Ордаоникидзе
ъд
Защита состоится .1995 г. в Н часов на
веседании специализированного Совета ' К 068.02.01. при Государственной металлургической Академии Украины' по адресу : 320065, г.Днепропетровск, пр.Гагарина,4^,
О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственной металлургической Академии Украины.
Автореферат разослан 'Р.'О " .
Ученый, секретарь спи циа лиз ироь а н н и го совета
кандидат технических н^ук, дпцннт Ю.С.Плшитон
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ, Актуальность работа. Основами направлениями развития черной металлургии Украины в условиях, рыночной экономики являются создание и внедрение в производство новых техно. логических процессов и оборудования, обеспечивающих уменьшение топливно-энергетических и других материальных затрат из выпуск единил).! продукции.
В состав металлургического передела машиностроительных предприятия входят крупные кузнечно-прессовые цеха (КПЦ).Применяемые в настоящее время для нагрева слитков большегрузные камерные . печи, с .выкатным подом имеют * низкие технико-экономические показатели, работа таких печей плохо согласуется с работой прессового оборудования КПЦ. В то же время камерные печи пифоко распространены и будут играть важную роль в: будущем. Шэтойу .разработка новых 'энергосберегающих тепловых схем и конструкща камерных печей приобретает особую актуальность. ■ . •
Цель работы.Разработка принципиальной схемы, двухкамерной печи для нагрева слитков под ковку с глубокой утилизацией теплоты уходящих газов и технологии нагрева слетков в этой печи, обеспечивающей снижение удельного расхода топлива "и уменьшение печного угйра металла.
Научная новизна, Получены аналитические решения дифференциальных уравнения теплопроводности полосы и короткого цилиндра с учетом переменности теплофизических свойств материала Для граничных условий второго рода. На основе этих решений разработан вычислительный алгоритм расчета с применением численно-аналитического . метода.' Разработана методика определения допустимой величины временной дискретизации для расчета температур численно-аналитическим методом. Разрабо-
тана математическая модель • сопряженного теплообмена в двухкамерной печи, учитывающая условия сжигания топлива» циркуляцию печных газов, процессы нестационарной теплопроводности в металле и кладке.
Практическая ценность. Разработана'конструкция малоемкой двухкамерной точи для нагрева слипсов•с глубокой утилизацией теплоты печных газов. На основе создзйной математической модели сопряженного теплообмена в печи определены рациональные размеры печи и разработана энергосберегающая технология нагрева слитков под ковку. Внедрение двухкамерной печи позволяет снизить удельный расход условного топлива на 33...36? и уменьшить угар металла более чем. в два. раза по сравнению с лучшими большегрузными печами с выкатным подом.
Личный вклад автора диссертации состоите исследовании тепловых схем работы двухкамерной печи и. разработке технологии нагрева; в получении, новых аналитических решений дифференциальных уравнений . теплопроводности с учетом перемен. ности теплофизических свойств материала для полосы и короткого цилиндра; в расширении круга задач, решаемых с использованием численно-аналитического. метода; в разработке методики определения погрешности расчетов температурных полей
^численно-аналитическим методом. ——^--^_—____
Метод исследования. В диссертационной работе использованы эксперименты на действующем оборудовании и математическое моделирование на ЭВМ процессов сопряженного теплообмена в- пламенных нагревательных печах,; основанное на современной теории.тепломассопереноса.
Реализация результатов работы. Разработанная технология нагрева слитков под . ковку и конструкция двухкамерной печи использованы в проекте реконструкции печей ЕБЦ АО "Днепра-
тяжмаш", выполненном проекгно-конструкторским технологическим • институтом металлургического оборудования АО "Днепротяжмат". •Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов работы на одной' печи составляет 24146 руб/год <в ценах 1990 года).
' Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции "Энергосберегающие технологии и.теплоэнергетические проблемы оптимизации печного хозяйства металлургических предприятия" (Миасс, 1987 г.); на Республиканской конференции "Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в черной.металлургии" (Днепропетровск, 1988 г.). •.
_П^бликащил По материалам диссертации опубликованы 4 научные работы.
„О0ьем_рзботы^ Диссертационная работа Состоит из введения, четырех глав и ¿заключения, библиографического списка из 73 наименований, содержит 121 страницу машинописного текста, 24 рисунка, 15 таблиц, 0 приложения.
На защиту выноаятся:
V. Математическая модель •• сопряженного теплообмена в двухкамерной печи, учитывающая условия сжигания топлива и циркуляции печных тягов.
2. Аналитические решения задач теплопроводности полосы и короткого цилиндра ' с учетом переменности теплофизичёских свойств'материала для-граничных условий второго рода.
З.Числтано-ачэлтгйоквд) мтод расчета теплопроводности полосы и короткого ца-т-ууш дли грлтгтнх условия второго родэ.
4 .».Ьпугкэ '»¡ч »-л»."'?:!'.'.:! дмтугпгмоя е«? линии нзга
временной дискретизации при заданной погрешности расчета температур численно-аналитическим методом.
5.Тепловая схема двухкамерной печи и режимы нагрева. слитков под ковку, обеспечивающие уменьшение . удельного расхода топлива и угара металла в печи.
ОСНОВНОЕ СОДЕВНАШЕ РАБОТЫ. • 1.Анализ нагревательных устройств кузнечного производства. Их развитие на основе.улучшения тепловой работы.
Печи с выкзтным подом имеют существенные недостатки: невысокое, качество • нагрева, • значительные потери тепла с уходящими домовыми газами, большой угзр металла.
Анализ литературных данных выяйил-основные направления,; по которым ведется совершенствование конструяция и тепловых .. схем нагревательных устройств.. Так, все Болыаее распространение находят принцип реверсирования теплоносителя, ' струйный нагрев, импульсные системы отопления, а также их комбинации. . Другим направлением улучшения эффективности работы печей является использование тепла отходящих дымовых газов и уменьшение тепловых потерь печи через кладку.
В последние года появились конструкции, в которых тепло уходящих продуктов сгорания используется для предварительного подогрева металла, поступающего в печь.
В плане организации—процесса своевременная выдача слитков на ковку, уменьшает, простои печей на холостом ходу, ■ сникает удельный расход топлива и угар металла. .
Проведенные в КПЦ - АО "Дйепротпжмаш" исследования . по- ' казали, что существующие там .большегрузные печи сгвыкатным подом не отвечают современным"требованиям и плохо вписываются в технологиччсжую цепочку. '
2. Разработка конструкции печи с глубокой утилизацией тепла.
Для условия мелкосерийного выпуска поковок, разработана принципиальная схема малоемкой двухкамерной печи с подогревом металла и воздуха уходящими гагами'(рис.1).
Две камеры 1 и 2, сообщающиеся через проем 3-а, оборудованы горелками 4, установленными, в верхней части задней торцовой стены и металлическим рекуператором 6. Дымопроводаая система печи оборудована тремя дымовыми клапанами: клапаны 7 и 8 - отсечные, клапан 9 - регулирующий.
В данной, печи осуществляется даухстадииныа нагрев металла: предварительный - в камере, горелки которой выключены, окончательный - в камере с включенными горелками. При достижении, состояния готовности металла в камере, с включенными горелками, слиток выдается на пресс. После этого на подину загружается очередной холодный слиток и цикл нагрева возобновляется. Роли камер меняются: подогревательная становится нагревательной и наоборот.
Для отработки режимов нагрева и в целях упрощения дымопроводноя системы, опытную двухкамерную печь предложено выполнить прямоточной - без реверса, оборудовав горелками лишь одну из камер. Вторая камера, таким образом, становится постоянно действующим устройством утилизации тепла отходящих дымовых газов путём использования их для подогрева слитков.
3.Математическое моделирование сложного теплообмена в печи.
Выполнен обзор литературы по методам решения сопряженного теплообмена в пламйнных печах. Показано, что в случае, когда задачей исследования является отработка- конструкции и теплового режима нагревательного устройства, что предполагает выПор размеров печи и температурных режимов, для построения
Принципиальная схема мзлоемкои двухкамерной печи
H
hicTTaS"
. математической модели целесообразно -использовать наглядную и достаточно точную одномерную ( слоевую ) схему расчета внешнего теплообмена .
,Цля решения внутренней задачи теплообмена обосновано преимущество численно-аналитического метода расчета ( ЧАМ ) перед другими методами. Для построения вычислительного алгоритма с применением ЧАМ получены аналитические решения дифференциальных уравнений теплопроводности короткого цилиндра и полосы для граничных условий второго рода при зависящих от времени теплофизических свойствах. Удельная теплоемкость с и коэффициент теплопроводности х заданы в виде произвольных функций времени. .
Поскольку левая часть уравнения теплопроводности представляет собой изменение энтальпии в единицу времени га = ад .
с- р■- ,а с и р находятся за знаком дифференциала, то вид
Ът
уравнения теплопроводности не изменяется
ад . (&гт. I ад д2т 1
о<Г)-р. -г- - Х(т)| -_•+-■ — + (1)
ат. - 1 Ьг . г ът ъх }
Считая, что торцы цилиндра адиабатны, а тепловой поток изменяется по длине цилиндра в виде произвольной функции, граничные и начальные условия записываются в виде: йТ<й,х,0 3
йг • х'<г> г>Т(г,0,г)" а<г,х,г>
<« ах
&Х(0,х,г)
(2)
= 0 (3)
- О (4)
ог
1<г,х,0> = Кг.х) (5)
Применив конечное интегральное преобразование (КИП) Ханкеля по радиусу и '1>урье по длине цилиндра, после некоторых
преобразований подучили решение уравнения (1.) в общем виде:
2 г I Г ,V 'гтг*- а<р) I
Г(г,х,т)= —1— í(r,x)rárdx + R ——<}<x,i')ti«li> + . ^ ^ lo О D О ^ ) J
ry 0Ú р Г '>■««..
+ — ^Tcoa(bnz) exp(-b* | a(v)di>) I Г j f(r,x)rcos(bnx)dxdr +
ii=i L а ч о
(-Y и<1'> , г 111
+ R --q(x,f)cos(bnx) exp(bn I e{u)ü<J)cixcli'Г » +
о о ^ ^ о J .
2 ^ J (р„г> г 1Г „гг í rV
/ faCi-) rv 1
x Лй(ршг)йхс1г + RJü<pmR)J j ——q{x,iOexp<p*J a<u)du)üxcii>) +
o o ) o J
2 O) j- т к и
+ - ]Г соз<Ь„х) exp(-(p;+b*)J a(v)cU-) J j f<r,x>r¿0(pmr) x.
I»=» . (• O 4> .0
X L
-—Я(Х,У)С03(ЬПХ) X
о о М11)
х ехр((р^)| а(и)с3и) <ьс^| | | (?)
где 1 - температура цилиндра. К; гн,у - конечное и текущее время.процесса, с; г,й - соответственно координата по радиусу и радиус цилиндра, м; х,Ь - соответственно координата по дли-. не и длина цилиндра,м; рш= корень характеристичес- .
кого уравнения в=1,2,3., .<»; Ьп= п-л/ь, п=1,2,3..
Воспользовавшись таким же подходом к решению дифференциального уравненшГтешюпроводности полосы
2 2' ЭД ( о 1 Ь I
'I1
I Ли
« в<г)| — + — <3)
ау" ьх
при граничных и начальных условиях вида оТ(Б.х,т) I
q(x,r) (9)
оу х(г) .
ат(у,о,т). а(у,ь,г)
Эх дх
эт(о,х,г)
= О (10)
= 0 (11)
5х
Т(у,х,0) - 1(у,х) . (12)
получено решение аналогичное (7).
На, основе этик решений разработан вычислительный алгоритм с применением численно-аналогического метода. Основная ' идея ЧЛМ' заключается ■ в интегрировании аналитических решений по пространственным координатам и численном интегрировании по времени. Имеющиеся в аналитических решениях интегралы по времени представляются в виде сумм,' включающих значения параметров в предыдущие моменты времени, с помощью квадратурной формулы.
I
| р(т)йт * [„.„(г,, +
(13)
Г1-1
где р - параметр разложения, СК Р <1 (в дальнейшем А принимаем равным нулю).
Таким образом, численно-аналитические решения, в случае равномерного начального распределения температуры имеют вид: -температурное поле короткого цилиндра
т<к,<г'*>= То + ~ С.к, " Е соз(Ьпх) А(„ , +
Н I и Ь п-1
» Х(Р„Г)Г 2 А <о . . 1
+ Е - - В,™ 4 - £ соз(Ьх) пЬ, (14)
-среднемассовзя температура цилиндра, -температурное-поле положи
т<У.х)1к;= 10 + — 1|к1 + — со3(й„х) Г(1г>к1 +
2 в> п Г ю V
+ — £ (-1) соз(Ьпу) С к1 + 2 Е соз((Зих) Н,„ пк I (16) 3 Ь п=1 I *=1 J
-среднемассовая температура полосы
- То + ' <17>
¡Значения коэффициентов А, В, С, В, Е, Г, С, Н рассчитываются по рекуррентным выражениям типа
А.п.иг ехр(<в(к.плг) [л[П (18)
о
Алгоритм расчета температурных полей представляет собой | цикл по времени с момента к=1 до к^И с ййгом временной дискретизации дг „¿ч = '
1.В нулевой момент времени к=0 задается начальная температура тела и. определяются теплофйз.ические свойства материала при этой температуре..
2. По рекуррентным формулам определяются значения коэффициентов А, В, С, Я, Е, Т, С, Н.
3.По выражениям (14) и (16) рассчитывается температурное поле цилиндра и полосы в последующий (к+1)-й момент времени. .
-4.По формулам (15), и (17). вычисляются средиемассовые
температуры , по которым определяются теплофизические свой^ ства материалов в (К+1)-й момент времени.
Выполняя действия по .пп. 2,3,4, рассчитываются температуры вплоть до окончания процесса, когда К = N.
При использовании численно-эналмтиче.ского метода вогни- , кает вопрос о точности расчета температурных-полей в теле. В. работе показано, что опп-Зка поя&ляодэяся щод вычислен«! по
рекуррентным выражениям, зависит от ведшим шага г-ремешюп дискретизации л? й комплекса )-л - для цилиндра и
комплекса - для полосы, (а - козффкциеэт темпе-
ратуропроводности, м'/с). Установлена ■зависимость лг от комплексов П| И Пд для ззд-лнюй точности расчетов.
Вторым фактором, елйякщкм нэ точность расчетов, является вынужденное усреднение теплофизических свойств по ебьему тела. Погрешность,' возникающая в этом случае, зависит от перепадов температур в теле.
Проводили сравнение результатов расчетов по методам ЧЛМ и МНР. Получено, что для углеродистых сталей, • отлзпэицгася резко выраженной переменностью теило^изнческих свойств в области ;структурных. превращения, темпг-фат.урукэ поля шчис-лягатся с • погрешностью не более при дС 5 100"с. рромя нагрева цилиндра до заданной температуры, определяемое оботаи
таи
методами, отличается не более, чем на 5...105 при лг < 300°0. Для группы аустейитных сталей, у которых отсутствуют фазовые превращения, результаты, расчетов хорошо сходятся практически при любых значениях перепада температур ДЬ. Погрешность не превышает 1 '.' .
Для расчета нагрева металла в печи решается сопряженная задача • лучисто-конвективного теплообмена в системе с селективно излуч^ю'деа газолса средой.
Каждая камера печи разбивается йа условные слои по длине. Распределение температуры продуктов сгорания вдоль камеры печи в к-н момент временя находили из уравнения теплового баланса .»-го га?г.т-"го слоя, последовательно реиая его для всех слоев: • .
В с.СР +'В (1 + I," а и) + В Л '¡с, - /.73) -
- В Чя к с (Т 273) + Л2 :Т4,+ kZ Л£: I4, -
т # рвц at * t nsiKi. ai ai
- o! F (1 I . ) - d T . (I T . ) = 0, (19)
где Вт~ расход топлива на печь, M3/c¡ доля топлива, выгорающего в í-m слое; Cf - низшая теплота сгорания топлива, Д-и/м3; ít,í0-. энтальпия топлива и .воздуха поступающих На горение, Дн(/ма; теоретически необходимый расход воздуха на горение, м3/м3 топлива; п- коэффициент расхода воздуха; Vs- удельный расход продуктов- сгорания, мэ/м3-, Кр«и~ крат-, ность внутренней рециркуляции продуктов сгорания в.печи; скудельная теплоемкость продуктов сгорания, Дж/(м3К); Та -, температуры газа, поверхностей, металла и кладки, К;
селективные коэффициенты радиационного обмена, Вт/К4; a ,dt - коэффициенты теплоотдачи конвекцией, Вт/{м2К); Tm,Fk-площадь поверхности металла и кладки, мг.
Сопряжение внутреннего и внешнего теплообмена осуществляется через результирующие потоки тепла на поверхности металла и кладки в ^расчетных слоях для k-го момента времени: -результирующий тепловой поток, на металл .
Р°3 V ' * V 4 Г *
Q - /С X . + А Т -Al . + cí Г (Т .-!-.) (20)
mi am a» к к t m mi m я> 4 * t -mi' ^ . '.
-результирующий,тепловой поток на кладку \
роЭ _ * * _ * „
О . = А Т . + А I ,-А-Т Т (I ,-t,) . (21)
зк /»к <*н, к i № к у al 'leí' '
Тепловые потоки в течение_расчетного шага дг
принимаются постоянными. • ~--
Процесс,окалшюобрззрвания при нагреве в печи .учитывали путем, определения количества окэлины, образовавшейся за время нагрева
—i
.V
ы ■ В
к £ ехр(--) дт ' ; <22)
Т
J. -
где У- ко'личество г.-кэ.отт, кг/м\ к^- констаятчэ скорости
окисления', кг2/<м4с); В- постошнзя окисления, К; 'X температура поверхности металла в к-гт момент времени, К; лг -продолжительность интервала времени, в течение которого температура постоянна, с.
Математическая модель реализована в виде ГОНТНАИ-программы для ЭВМ ЕС-1060. В качестве исходных данных в прогрэмму задзится: геометрические размеры печи и. слитков; состав продуктов сгорания топлива, подученный из расчета горения газообразного топлива с заданным п ; начальное тепловое .состояние, системы ( температуры металла и кладки ); конечная температура и допустимая неравномерность нагрева слитков; длина факела.и режим циркуляции-дымовых газов.
4.Разработка технологии нагрева слитков в двухкамерной печи.
Применительно к условиям производства в КПЦ АО. "Днепро-тяжмаш" определены базовые размеры двухкамерной пета.
'. Для выбора рациональной тепловой схемы печи исследовали качество нагрева металла при следующих режимах циркуляции газов-; -обычный режим №рац=1 >; -рециркуляционный режим (Крац>1); -режим идеального перемешивания (ИП); -реверсивно-рециркуляционныя, с - частотой реверса дг^ __й« .
Получено, что обычная схема отопления не обеспечивает требуемую равномерность .нагрева по длине слетка (в конце нагрева 250 0). при удовлетворительном перепаде
ком.
температуры по-сечению < БО°С).
Рециркуляционный режим (РД), создаваемый путем подсоса части дымовых газов к горелкам через проем 3-« в разделительной 'стенке (см. рис.1> улучшил качество нагрева. При этом ы
ком
конце ■ нагрева перепад по поверхности был на уровне д1поВ< 100"с, а 1ю.радиусу- 30о0, что вполне допустимо.
• .. ■ л
Решил идеального перемешивания, создзваешй за- счет рассредоточенного подвода топлива в камеру нагрева, обеспечил равномерный нагрев по поверхности ' сдшка .при перепаде температуры по сечению на уровне 30° С.
Реверспвна-рйциркудящадншй режим нагрева с .'частотой реверса г 10...20 минут оказался абсолютно неэффективным и и дальнейшем не анализировался. - . . ..
Сравнение • показателей тогошвоиспользования в двух- ■ камерной печи при работе в .режимах РД и Ш1 выявило некоторое преимущество первого. Так, удельный расход условного, топлива в режиме РЦ пр!р крйЦ= 2 на 1,9 кг/т (2,9%) меньше, чем в режиме Ш, а коэффициент использования топлива. 'соответственно равен 0,82 и 0,79. Имеющаяся при атом неравномерность температур в слитке вполне.допустима. Таким образом, для Двухкамерной печи был рекомендован рециркуляционный режим с 'К
Для определения термоинерЦионноя характеристики -печи, исследовалась динамика процесса равогрева , печи из холодного. состояния до наступления циклического режима,'.Результаты расчетов показали, что- после окончания третьего цикла нагрева, процесс можно считать'установившимся! Среднемассовая температура . слитков и . общая продолжительность цикла практически неизменны. / О ; '.''.. '
Основной задачей при разработкетре)шюЕ1,-нагрева_слитков было обеспечение заданной производительности печи и качества нагрева металла. В соответствии с этим, были определены 'и регламентированы следующие технологические параметры' работы двухкамерной печи: 1- максимальный расход топлива (максимальная тепловая мощность) в период подъема температура поверхности металла' до жданной; 2- длительность перисда иодь^ма температуры; • ¿-ц»-долг.ителыюсть нуедшш металла при
заданной' температуре поверхности; 4- общее время натре«а.
Режимы нагрева разработаны для холодных слитков углеродистых и легированных сталей в диапазоне от и 400 мм (1,? т) до 0 1100 мм <15,6 т). Производительность двухкамерной печи колеблется от 1,96 т/ч. до 2,23 т/ч в зависимости от размеров (массы) нагреваемых слттов. Удельный расход Условного топлива на нагрев слитков составляет в2...65 кг/т, что в среднем на 40...43 кг (33...38Ж) меньше, чи1 в лучших камерных печах, с выкатным подом. Печной угар металла снизился в среднем с 2,7Ж до 1,256» т.е. более чем в два раза. Коэффициент полезного действия печи находится На достаточно высоком_ уровне - 40...42%. ¡Значительный эффект ыцерго-сбережения и уменьшения' .потерь потерь металла от. у тара получен благодаря двум факторам; 1- замене большегрузной печи с ■ вьпсатным подом на • малоемкую ' двухкамерную той же производительности, позволившей устранить длительные горячие простои. печи при выдаче . металла на ковку; 2- глубокой утилизации тепла■путем подогрева металла и воздуха уходящими печными газами.
Общие вывода.
1.Экономия топлива в кузнечно-прессовом производстве
■ . 7 .
должна осуществляться по двум направлениям: путем разраоотки новых экономичных технологий и-средств нагрева и путем более рационального, планирования совместной работы внутрицехового оборудования - прессов и печей.
2.Наиболее полно . условиям . производства отвечает 'малоемкая двухкамерная печь- с предварительным подогревом металла в одной из камер.
3.Для выбора рациональных размеров печи и р-";ьрзботки
технологии нагрева: , '
-разработана математическая модель сопряженного теплообмена в двухкамерной печи с учетом' условии сжигания топлива и циркуляции Продуктов сгорания:
-получены аналитические решения. дифференциальных уравне-шш теплопроводности полосы и короткого цилиндра с учетом' переменности тешюфизических свойств материала для, граничных условий ВТирОГО рода; ' ,
' *
-разработан вычислительный алгоритм . для - расчета
температурных полей с использованием численно-аналитического о
метода; •
-разработана 'методика определения допустимой величины, временной дискретизации Для расчета температур численно-аналитическим методом. •
4.0 помощью ГСШШДО-программы исследованы различные схемы отопления и циркуляции газов в двухкамерной печи и определены конструктивные размеры речи ■ применительно .к условия^ КПД АО ''Днепротяжмаш". Установлено» что наиболее рациональным является рециркуляционный режим. работа печи с кратностью рециркуляции Крви*; 2.
Б.Исследована динамика процесса выхода печи на циклический режим работы. Переходный процесс.заканчивается к началу четвертого цикла работы, т.е. продолжительность нагрева слитков становится постоянной.
6.При замене большегрузной печи с выкатным подом на двухкамерную, той же производительности, удельный расход условного топлива снижается на 33. ..383!. Угар металла уменьшается более чем в два раза, по . сравнению' с показателями лучших кузнечных печен, за счет существенного сокращения кремнии пребывании металл.! и цепи при ннопр.их температурах.
7;FaspaÖ0Taia>i ¡режимы нагрева р.- двухкамерной печи холодных слитков углеродистых и легированных марок стал'* диаметром от 400. мм (1,7 т) до 1100 мм (15,6 т).
8.Полученные результаты использованы в проекте реконструкции печей КПЦ АО "Днепротяжмаш", выполненном проектно-конструкторским технологическим институтом металлургического оборудования АО "Днепротяжмэш". Ожидаемый экономический .эффект от. внедрения результатов работы на одной печи . составляет 24146 руб/год (в ценах 1990 г.).
Основное содержание'-диссертация отражено в работах:
1.Решение нелинейной двухмерной задачи теплопроводности цилиндра/ Гусинский В.И., Радченко Ю.Н.,'/ Изв.вузов.. Чер. металлургия; -1989. 1. -0.124-12?.
2.Современное состояние качества нагрева и экономии топлива в кузнечных нагревательных печах/ Радэенхо Ю.Н., Днепропетр. металлург, ин.-т. -Днепропетровск, 1987. -29 е.:
.Библйогр. 77 назв. -Деп. в УкрНИИНТИ 13.04.87, № 1215-ук87.
3.Решение нелинейных задач теплопроводности численно-аналитическим методом/ Волконский 0.0.', Гусинский М.В., Радченко Ю.Н., Днепропетр. Металлург, ин.-т. -Днепропетровск,
, 198?. --42 е.: Библиогр. 29. назв. -Деп. в УкрНИИНТИ 01.07.87, № 1812-ук87.
4.Рационализация топливоиспользования при нагреве слитков под ковку/ ПеккерА.Н., Радченко Ю.Н., Андрейченко Л.И.// Повышение эффективности использования топлзч-чю-энерге-тических ресурсов в черной металлургии: Тез. докл. Респ. конф. .-Днепропетровск, 1№9. -С.48. ■
Р.эдченко Ю.Н. Разработка технологии нагрева слитков в. камерной печи с целью энергосбережения.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02. -металлургия черных металлов, Государственная металлургическая Академия Украины, Днепропетровск, 1995.-Рукопись, с.121, табл.15,. рис.24, библиогр.-73.
Содержит результаты разработки принципиальной схемы
двухкзмернол печи для нагрева слитков под ковку с глубокой
« .
.утилизацией теплоты уходящих тазов и .технологии нагрева в втой печи. Установлено, что двухкамерная печь с. предварительным подогревом металла, обеспечивает улучшение технико-экономических показателей при заданном качестве нагрева и производительности. '
Ключевые слова: камерная печь, энергосбережение, предварительный подогрев, рециркуляция.
Radchenko Y.N. technology working out of bullions heating in chamber's furnace for the purpoce of low power iraputs. -Master's thesis on the speciality 05.16,02. - ferrous metallurgy. state Metallurgical ' Academy of Ukraine, Dnepropetrovsk, 1995. -Manuscript, p.-121, tabl.-15, fig.-24, ref.-73.
_Considers the results of«working out the principal plan
of two-chamber's furnace for heating of bullions for forging" with deep utilization .of gasesheat which is spent. As well аз technology of heating in this furnace. It is proved, that two-chamber's furnace with preheating of metal1, raiaaa technical and econoiaical indices at necessary quality of healing and productivity.
Keyword?: с'пчт.^ег':- fuuirwe, p'>wer j'^itit:),'prwiviil, ifg.
-
Похожие работы
- Метод и алгоритмы оптимизации режимов затвердевания, охлаждения и нагрева в системе оценки теплового состояния стальных слитков
- Разработка металлосберегающей технологии нагрева многогранных слитков в камерных печах
- Совершенствование технологии и организации нагрева слитков и поковок как способ экономии энергетических ресурсов
- Совершенствование процесса охлаждения алюминиевых слитков воздухом на основе моделирования регулируемого конвективного теплообмена
- Теоретические основы и методы интенсификации теплообменных процессов в металлургических нагревательных печах
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)